水击补气式压力罐及水力瞬变仿真

空气阀常常安装在输水管检修孔侧壁,进气后部分气体就会存留在检修孔上部产生气垫式压力罐的水击防护作用。据此,提出了水击补气式压力罐装置的设计方法,即利用泵站事故断电产生的水击负压现象,通过真空破坏阀或空气阀给压力罐补气,以防止输水管发生液体汽化现象并削减水击最大压力。然后,建立了水击补气式压力罐水力瞬变数值仿真数学模型。最后,以一个实际输水工程为例,计算比较了分别设置空气阀、空气阀调压室及真空破坏阀补气式压力罐时的水击防护效果,结果表明,补气式压力罐水击防护效果最好。

基于高频水击压力页岩气井暂堵效果评价

高频压力监测技术是一种实时、简单、低成本的压裂监测方法,压裂顶替结束后,地面泵车快速降低排量,在井筒中产生水击波。通过高频采集和分析施工过程中激发的水击压力波,正演获取井下压裂改造进液深度,对段内裂缝起裂位置、暂堵转向效果、桥塞机械封隔等进行有效评估,从而辅助评价压裂施工效果,指导现场施工决策,实现资源合理配置,保证页岩气藏综合开发效益。本文通过在长宁某页岩气水平井暂堵压裂中应用高频压力监测技术,对暂堵转向效果及桥塞机械封隔效果进行评估。同时,根据水击压力波的衰减特性评估了井下裂缝的复杂程度。最后,对比了其在长宁某井和基于暂堵前后压力增的压力曲线暂堵判定法的诊断效果,高频压力监测技术对暂堵转向效果识别能力更强,识别率从45%提升至75%,诊断效果更佳。高频水击压力监测的应用能辅助页岩气水平井压裂工艺参数优化,助力国内页岩气藏高效开发。

多阀门燃料输送系统复杂工况水击特性分析

针对某多阀门燃料输送管路系统工作过程中出现的不同阀门支路水击压力相互影响过大等问题,在充分考虑了系统快响应需求、轻量化及结构紧凑等约束条件下,通过试验研究了多阀门在复杂工况下的管路水击特性,包括管路中水击压力的变化与阀门脉冲工作模式以及同时工作的阀门组合之间的关系、水击压力与阀门打开-关闭时间间隔的关系,与阀门工作控制周期的关系以及与同时工作的阀门数量的关系等.在此基础上提出了基于多阀门工作模式调整的水击抑制措施,表明在不增加系统复杂度和重量的情况下降低燃料输送管路内水击压力是可行的.

基于双向流固耦合的倒虹吸管道水击压力波与拱式桥架组合结构动力响应分析

在大跨度倒虹吸管道中有压闸阀关闭时通常伴随着水击现象,当水击发生时,流体与固体的耦合作用同时存在。为研究发生水击时,不同关阀时间下的压力波与考虑耦合作用时结构的动力响应情况,以大跨度倒虹吸管道与拱式桥架结构为研究对象,进行整体水力计算,基于流固耦合分析理论,将整体水力模型计算得到的水击压力波作为流体部分加载条件,在workbench平台上进行双向流固耦合分析求解桥架结构的位移、内力及应力动力响应结果。结果表明:不同关阀时间工况下,水击压力波曲线的变化趋势大致相同,结构各监测点的位移时程曲线同水击压力波曲线规律基本吻合;阀门匀速关闭时,增加闸阀的关闭时间可以作为降低倒虹吸管道水击压强的有效措施;水击力对桥架管道的影响最大,盖梁次之,拱圈最小,结构以发生顺桥向动力响应为主。

双线圈高速开关阀的水击特性验证

高速开关阀是航天领域动力系统的关键元件,需要具备高频响和高可靠性。然而,高速开关阀的开关特性会使系统产生水击现象,降低系统的可靠性,尤其是在高速开关阀高频切换过程中会产生更多的水击压力波,致使系统中的水击变得更加复杂。因此,采用仿真和实验相结合的方法对不同频率下水击压力脉动的变化进行分析,最终通过对数据时域和频域的分析,发现了高速开关阀的水击压力脉动规律,研究结果可在航天动力系统中应用。

防火分隔用玻璃构件水击试验研究

玻璃构件广泛应用于大型商业综合体,作为防火分隔使用。火灾发生后,消防员灭火救援过程中水击行为可能造成玻璃构件的损坏,造成火灾的蔓延。为了评价水击对受火后的玻璃构件的破坏性,本文结合玻璃构件耐火性能测试,按照建筑构件的标准水击方法,开展4次玻璃构件耐火测试后的水击测试。研究表明:4次水击试验,1次玻璃构件耐火性能合格,水击试验未破坏;1次玻璃构件耐火性能合格,水击导致玻璃破裂;2次玻璃构件失去隔热性,水击超温区域瞬间破裂。因此,玻璃构件耐火性能测试后,水击试验可能破坏玻璃构件的完整性,导致防火分隔功能的丧失,玻璃构件耐火试验后有必要进行水冲击测试。

三峡库区油品码头的大高程差工艺管道水击分析与防护

在三峡枢纽油品翻坝装卸码头工程项目中,针对罐区与码头面存在大高程差、沿线管道走势曲折、有多个翻越点的问题,重点考虑在该设计条件下日常码头卸船作业中可能出现开关阀水击工况,借助水击计算仿真软件AFT Impulse 9对项目实际管道进行了详细建模,设计不同关阀方案,对比分析关阀时间和关阀方案对于水击的影响,得出了能够更好地控制水击压力的具体二段式关阀方案,最终对该段工艺管道提出了合理的水击防护措施,对于同类码头项目的设计及建设具有一定的参考意义。

减缓高压水除鳞水击效应的综合分析

为有效减缓高压水除磷操作中由于水击作用对系统造成冲击的问题,在对高压水除磷系统简单概述的基础上,开展了蓄能器在高压水除磷系统的应用研究,重点对蓄能器安装在支管、干管上两种情况下对应管道的压力进行对比;同时,对比研究了蓄能器安装在支管一侧和支管对称位置对应的管道压力。研究成果可为实际生产中蓄能器的安装提供指导。

关阀时间综合管道长度、流速对水击效应的影响

文章针对石油化工领域液体管道系统中的水击现象进行了深入分析,采用SPS软件,通过控制变量法,对8种流速、5种关阀时间和8种管道长度的组合进行了320种工况的计算分析,以评估这些因素交互作用下对阀前最大水击压力的影响。计算结果表明,随着管道长度的增加,通过延长关阀时间来降低水击压力的效果逐渐减弱,在设计工作中必须考虑管道长度和介质流速的影响,并在必要时提升管道的压力等级或采取其他保护措施。

长距离输油管道水击过程的模拟研究

目前石油石化行业的高速发展离不开管道的支持和保障,管道自身优势明显,已成为主要的油气储运手段,管道的瞬态研究工作必不可少。本文结合我国长距离输油管道的特点,利用软件模拟对长距离输油管道的水击问题进行探讨。针对管道不同的水击工况,编写水击保护程序,并提出水击保护措施。研究表明,水击保护措施可有效避免管道长时间位于超压状态。

浅谈成品油管道水击危害与保护措施

成品油管道在密闭输送工况下当管道的油品在压力的作用下流动时,由于输油操作人员异常操作和设备本体出现的异常情况,使管道内的流体速度会发生突然改变,由于流体的惯性和压缩性,引起管道中的液体压力发生反复和急剧的变化,使压力管道产生一种非恒定流的水击现象。此次研究主要是分析水击产生的原因及特点,水击给成品油输油管道造成的影响和危害,探讨消除水击不利影响可采取的措施和方法,以此保证成品油管道输油的安全、平稳、高效。

重沸器蒸汽凝液回收过程水击现象的研究

重沸器蒸汽凝液回收是石油化工过程中的关键环节,能够提高能源利用效率并降低用水成本。然而,在该过程中常常会出现水击现象,给系统安全稳定运行带来挑战。水击现象的发生不仅可能造成设备损坏,还可能对生产环境和人员安全构成威胁。因此,深入研究重沸器蒸汽凝液回收过程中水击现象的成因、机理以及控制方法具有重要意义。本文旨在探讨水击现象在重沸器蒸汽凝液回收过程中的表现及其影响因素,并提出相应的解决方案,以促进工业生产的安全高效运行。

考虑水气混合态下和平县城供水工程输水管道水击试验研究

为研究和平县供水管网输水管道水击渗漏特性,设计开展了输水管道的水击试验,根据监测数据进行了初始运营参数的影响特性分析。研究表明,渗漏孔位置会改变入口压力时序演变特征,但对入口流量演变影响较小。初始输水流量运营参数不会改变入口压力、泄漏孔压力的时序演变特点,且泄漏孔压力的时序演变中具有振荡式递减阶段。初始含气率运营参数会影响管道内水气混合态,造成入口压力的时效演变差异性,初始含气率参数与入口压力、入口流量水平均为负相关关系。研究认为初始含气率参数应不超过2%,而初始输水流量控制在安全允许值内即可。文章内容对供水工程输水管道的水击渗漏、防渗检修具有数据参考意义。

某燃气轮机发电机组蒸汽设备水击分析及处理

水击对电厂安全稳定运行构成严重威胁。分析了水击现象产生的机理,同时针对某燃气轮机发电厂典型水击现象,阐述了几种运行设备及系统产生水击的原因,并从运行技术优化及设备治理方面进行了处理,从而减少或避免了水击现象的发生。

基于井场实测数据水击压力波波速特征分析

【目的】停泵水击压力波诊断技术用于快速定位井底裂缝进液位置,但技术关键之一的油井套管中水击压力波波速的确定仍有诸多难题。为优选现场水击波速计算方法,探讨水击波速变化规律,【方法】基于某水平页岩气井采集的19段高频停泵水击压力信号,使用反射法、倒谱法、半周期法、全周期法、傅里叶基频法及傅里叶三次谐波法等6种方法求解每段水击波速,并使用箱型图对比各方法的求解稳定性来优选求解方法;同时分析优选方法的求解结果,总结现场施工水击波速的变化规律,并基于波速相对残差法及段间波速差法,分析脱离该井波速变化规律的离群点。【结果】结果显示:对于6种波速求解方法,其结果在箱型图中离群次数分别为8、3、0、0、16和4次;对于稳定性较好的半周期、全周期及倒谱法,求解结果表明施工深度每接近井口100 m,波速降低约8 m/s;同时,波速异常段分析指出离群波速值集中在第18—20段。【结论】结果表明:最适用于水力压裂现场的波速求解方法是基于时域的半周期法、周期法和倒频域的倒谱法,其稳定性最佳;水击波速存在随施工深度减小而减小的规律,且与固井质量及固井段长相关。研究成果可为水击波速诊断技术提供波速计算的技术参考。

己内酰胺三效蒸发再沸器水击原因分析及防范措施

己内酰胺三效蒸发把己内酰胺溶液的质量分数由30%浓缩为90%。高温高压的C17602物料进入低温低压的再沸器E17603管程后发生闪蒸和水击。分析了水击引起的三效再沸器泄漏的过程及机理,并提出调整设备高度以改变压力差、改变三效蒸发为单独蒸发、改变进料方式以及增加进料分布器缓解水击等防范措施。增加进料分布器的方案改动小、投资少,可明显降低水击引起的设备安全隐患。

蒸汽管道水击的危害及预防消减措施

某电厂天然气加热单元低压加热蒸汽管线投用过程中发生水击事件。蒸汽压力0.4MPa,温度215℃。蒸汽管道水击又名水锤,对蒸汽管道的平稳、安全运行构成严重威胁。辨识水击成因,了解水击危害,采取合理的设计方案和适当操作方式,避免或减小水击的危害,保证蒸汽管道安全、平稳运行。

水击基本方程的改进

本文首先指出了当前用于水击计算的数学模型中的连续性方程式在恒定流时不能成立的问题,并通过进一步的理论推导,得到了新的水击波速计算公式和新的连续性方程。新的水击波速计算公式表明水击波速并非是一个常量,它的大小随流体动能沿程变化率与压强势能沿程变化率之比的变化而变化,同时也随管道断面相对变化量与压强相对变化量之比的变化而变化。新的连续性方程改善了老方程存在的不合理现象。本文还通过对水击现象的计算比较,进一步说明了老方程的确存在不合理现象,而新方程的计算结果是合理的。最后,分析指出了当前用于水击计算的连续性方程式在恒定流时不能成立的原因所在。

PVC等径三通管道的水击特性分析

提出了三通管道输水时的5种典型工况,通过理论分析方法研究了等径三通输水管不同典型工况下的水击特性,得到了不同工况下的水击波传播规律;然后针对典型的水库-三通管-阀门的输水系统,采用特征线法计算验证,计算结果与理论分析的结果一致。研究表明,当两尾端阀门同时关闭时将产生较大的水头,在实际工程应采取相应的保护措施。

LNG接收站双码头卸料工况的水击分析

中国LNG进口量已跃居世界第一位,LNG接收站的建设规模及周转量也逐年增加,单一码头已不能够满足LNG接收站的接卸要求,因此多个码头建设对LNG接收站工程提出了新的要求,从双码头双卸料管线的设计出发进行水击分析,提出了LNG接收站建设双码头的必要性。以解决双码头卸料水击压力及不平衡力为目的,利用管道波速方程、运动方程、连续方程为理论依据,搭建计算模型,采用PIPENET专业流体水击计算软件为计算工具,以实际操作工况为设计条件输入进行计算分析。计算结果合理可行,可为下一步管道及应力计算提供设计依据,最终满足整个卸料管线设计要求。